超快激光加工的SLM,得“扛造”
现代激光加工,以超快激光加工为主,即使用高强度的超快激光进行材料加工。具有峰值功率高、热熔区域小、加工速度快和重复精度高的特点。 LCOS-SLM则以其高精度的三维多点整形(通常使用CGH算法调制相位)功能;产生“长焦深”的贝塞尔光用于激光切割(下图)功能;以及可实时矫正像差、实时通过软件改变加工激光的聚焦深度和形状的特性,被此应用纳入麾下。
现在还受不了强光?滨松SLM:不存在的
当然,随着产品技术的不断进步,以及更广泛的行业测试数据的支持。LCOS-SLM“不堪强光”的标签也渐渐地被撕了下来。对于滨松的LCOS-SLM来说,如今的材料被证实可完全承受255W/cm2的平均功率、几百兆瓦/cm2的皮秒激光器峰值功率、以及几十G瓦/cm2的飞秒激光器峰值功率了。
# 用LCOS-SLM产生自适应的多光束激光进行薄钢板切割
芬兰VTT技术研究中心研究者利用200W红外CW激光器成功应用LCOS-SLM作为自适应CGH(Computer Generated Hologram,计算全息),切割0.5毫米厚的普通结构钢板。
Adaptivemultibeam laser cutting of thin steel sheets with fiber laser using spatiallight modulator,Jarno Kaakkunen (Corresponding Author), Petri Laakso, Veli Kujanpää, BA2405 Advanced manufacturing technologies6
# 使用数字工具进行超短脉冲激光烧蚀的新概念 使用高精度的LCOS-SLM可以使生成的点阵能量分布更准确(更均匀;或者按照研究者需要的加权实现不同能量的分布,更准确)。
High-qualitygeneration of a multispot pattern using a spatial light modulator with adaptivefeedback, Naoya Matsumoto, Takashi Inoue, Taro Ando, Yu Takiguchi, YoshiyukiOhtake, and Haruyoshi Toyoda, Optics Letters Vol. 37, Issue 15, pp. 3135-3137(2012)7
# 用于高平均功率皮秒激光(材料加工应用)曝光的LCOS-SLM的热和光学性能研究 该研究者专门研究了SLM的热承受能力,最高使用了220W的1064nm皮秒激光器进行了测试。研究者还提到: “我们使用滨松X10468系列反射式LCOS-SLM十多年了,经过多年的连续运行,我们用了峰值功率密度大于10 GW /cm2,平均功率大约12 W的能量,在无冷却情况下照射SLM,没有检测到仪器有任何性质改变。这的确令人印象深刻。”
Investigation of the thermal andoptical performance of a spatial light modulator with high average powerpicosecond laser exposure for materials processing applications, G Zhu, DWhitehead, W Perrie, O J Allegre, V Olle, Q Li, Y Tang, K Dawson, Y Jin, S PEdwardson, Journal of Physics D: Applied Physics, Volume 51, Number 9.8
降低强光损伤,是这样实现的…
空间光调制器想从高功率激光处“讨生存”,得先了解伤害是怎么产生的,才能“对症下药”,进行技术改进。一般来讲,其受强光损伤的原理有三类,下面就来细说一下,并看看滨松LCOS-SLM是如何从这三方面突破,提高耐强光能力的。